【正文】 ..............................................................................10 復(fù)位信號(hào)及其產(chǎn)生 ..............................................................................................11 鍵盤控制電路 .............................................................................................................12 矩陣式鍵盤的概述 ..............................................................................................12 矩陣式鍵盤按鍵識(shí)別原理及方法 ......................................................................12 顯示電路 .....................................................................................................................134 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) ....................................................................................................................14 如何利用單片機(jī)實(shí)現(xiàn)音樂節(jié)拍 .................................................................................14 如何用單片機(jī)產(chǎn)生音頻脈沖 .....................................................................................15 音符和頻率的關(guān)系 ..............................................................................................15 定義初值 ..............................................................................................................16 音樂發(fā)生程序流程圖 .................................................................................................18結(jié) 論 ......................................................................................................................................19參考文獻(xiàn) ................................................................................................................................20附錄一 電子琴源程序 ..........................................................................................................21附錄二 原理圖 ......................................................................................................................25附錄三 PCB 圖 .......................................................................................................................26附錄四 實(shí)物圖 ......................................................................................................................27致 謝 ......................................................................................................................................281 緒論 設(shè)計(jì)的目的和意義 單片機(jī)又稱單 片 微 型 計(jì) 算 機(jī) ， 英 文 字 母 的 縮 寫 MCU。 自上世紀(jì) 70 年代問世以來，因其較高的性價(jià)比備受人們的親睞，單片機(jī)廣泛應(yīng)用于工業(yè)自動(dòng)化，自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)、汽車電子設(shè)備、家用電器和各種終端及計(jì)算機(jī)外部設(shè)備等等。單片機(jī)芯片具有體積小、攜帶方便、低功耗、速度快、可靠性能高、抗干擾能力強(qiáng)和價(jià)格低廉等等等優(yōu)點(diǎn),通常在其外部配置一些外圍電路就可構(gòu)成一整套完整的控制系統(tǒng)。單片機(jī)（Microcontroller,又嵌入式微控制器） ，就是在一塊硅片上集成了各種部件的微型計(jì)算機(jī)。這些部件包括中央處理單元 (CPU)，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器(RAM)，程序存儲(chǔ)器(ROM), 定時(shí)器/計(jì)數(shù)器,多種 I/O 接口電路和中斷系統(tǒng)等等。本文設(shè)計(jì)是以 STC89C52 單片機(jī)為核心的簡(jiǎn)易電子琴，重點(diǎn)用到了單片機(jī)定時(shí)器可以產(chǎn)生不同的脈沖，不同的脈沖經(jīng)驅(qū)動(dòng)電路放大后可以產(chǎn)生不同頻率音階，從而可以彈出美妙的音樂。本系統(tǒng)是簡(jiǎn)易的電子琴，運(yùn)用 4*4 矩陣鍵盤充當(dāng)電子琴的按鍵，一個(gè)按鍵代表一個(gè)音階，并采用矩陣鍵盤行掃描法，通過程序來控制音階的發(fā)生。 設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容 本文介紹了簡(jiǎn)易電子琴的設(shè)計(jì)和制作方案的確定以及設(shè)計(jì)流程，詳細(xì)闡述了簡(jiǎn)易電子琴的硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)。本設(shè)計(jì)主要包括：電源電路、復(fù)位電路、顯示單元和 4*4 矩陣鍵盤。該系統(tǒng)具有運(yùn)行穩(wěn)定性好、可靠度高等優(yōu)點(diǎn)，具有一定的參考價(jià)值。2 系統(tǒng)概述 系統(tǒng)工作原理根據(jù)方案的要求，將程序?qū)懭?STC89C52 單片機(jī)芯片。利用不同的音階的頻率不一樣，用單片機(jī)來模擬電子琴，可以使單片機(jī)的定時(shí)器工作在計(jì)數(shù)器模式下，工作方式設(shè)為方式 1，改變 TH0 和 TH1 來產(chǎn)生不同的頻率，從而產(chǎn)生不同的音階。 P1 口接 4*4 矩陣鍵盤行和列，用行掃描法讀取 P1 口外接的鍵盤，若有鍵按下：雙位數(shù)碼顯示管顯示 01～16；若沒有鍵按下則顯示 00，當(dāng)按下復(fù)位鍵的開關(guān)后，雙位數(shù)碼顯示管顯示 00。單片機(jī) 作為音頻放大電路的輸入。 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成如圖 1 所示該系統(tǒng)主要包括電源電路、控制部分、顯示部分和發(fā)聲部分圖 1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成 電源電路 由于電子制作一般都是用直流電源，故做此電源將 220V 的市交流電轉(zhuǎn)為所需要的直流電壓。220V 市電先經(jīng)變壓器降壓，然后經(jīng)過二極管橋式整流，電容濾波后送入 LM317 的輸入端，在 LM317 的輸出端直流電壓，當(dāng)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的時(shí)候可以調(diào)節(jié)輸出的直流電壓的大小。 控制部分控制部分主要由 4*4 矩陣鍵盤組成。電子琴需要 16 個(gè)鍵，為了減少占用 I/O 端口，通常采用矩陣型鍵盤。將按鍵排成行和列，按鍵位于行和列的交叉點(diǎn)上。這樣一個(gè)端口就可以連接 4*4 的矩陣鍵盤了。 顯示部分 顯示部分是一個(gè)雙位數(shù)碼顯示管，可以顯示 00～16。當(dāng)有按鍵按下的時(shí)候，數(shù)碼顯示管就會(huì)顯示相應(yīng)的數(shù)字。復(fù)位時(shí)為 00。 發(fā)聲部分用喇叭來作為發(fā)聲元件，用 8550 三極管來驅(qū)動(dòng)喇叭發(fā)聲。 主要芯片及元件的介紹 STC89C52 單片機(jī)簡(jiǎn)介STC89C52單片機(jī)復(fù)位電路4*4 矩陣鍵盤時(shí)鐘電路發(fā)聲模塊顯示模塊電源電路STC89C52 是由 STC 公司生產(chǎn)一款功耗低、性能高的 8 位微控制器，兼容 MSC51指令系統(tǒng)，8K 可反復(fù)擦寫 Flash ROM。在單塊芯片上，具有 8 位 CPU 和可編程的Flash,使得 STC89C52 能為大多數(shù)嵌入式控制體統(tǒng)提供靈活度且有效的解決方案。STC89C52 具有以下功能部件和特征： （1）8 位微處理器（CPU） 。 （2）數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（512B RAM） 。 （3）程序存儲(chǔ)器（4K EEPROM） 。 （4）4 個(gè)可編程并行 I/O 口，256*8bit 內(nèi)部 RAM。 （5）一個(gè)全雙工串行口。 （6）三個(gè) 16 位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器，時(shí)鐘頻率為 0～24MHZ。 （7）MAX810 復(fù)位電路。 （8）兩個(gè)串行中斷，可編程 UART 串行通道。 （9）兩個(gè)外部中斷，共有 6 個(gè)中斷源。 （10）兩個(gè)讀寫中斷串口，3 級(jí)加密位。 （11）一個(gè)看門狗定時(shí)器。（12）低功耗空閑和掉電模式，可以軟件設(shè)置睡眠和喚醒功能。（13）工作電壓為 ～（5V 單片機(jī)） 。（14）工作頻率 0～40MHz，相當(dāng)于普通 8051 的 0～80MHZ，實(shí)際的頻率可以達(dá)到48MHZ。（15）工作溫度為：40～85℃（工業(yè)級(jí)） ，0～75℃（商業(yè)級(jí)） 。（16）封裝：LQFP44，PDIP40，PQFP44。圖 2 SCT89C52 雙列直插式引腳圖 芯片引腳介紹（1）電源引腳 電源引腳用于是接入單片機(jī)的工作電源。Vcc(pin 40):電源接入，接+5V 電源。Vss(pin 20):接數(shù)字地。（2）時(shí)鐘引腳XTAL1（pin 19）：片內(nèi)振蕩電路的輸入端。當(dāng)使用片內(nèi)振蕩器時(shí)，此引腳接微調(diào)電容和石英晶